(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジエン系ゴム１００重量部、カーボンブラック０〜５重量部及びシリカ３０〜５５重量部を含んでなる、比誘電率が７以下でかつ動的弾性率（Ｅ′）が２〜１２ＭＰａである、０．２〜２ｍｍ厚のゴムシートでトランスポンダを被覆してなるＲＦＩＤモジュール。
【請求項２】
前記ジエン系ゴムが天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴムからなる群から選ばれた少なくとも１種である請求項１に記載のＲＦＩＤモジュール。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のＲＦＩＤモジュールを、タイヤショルダー部からリムフランジ接触部上位置のタイヤ内部に埋設した空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム被覆ＲＦＩＤ（Radio Frequency-Identification）モジュールに関し、更に詳細には、所要の設置場所との通信距離を延ばし、タイヤ埋設時におけるタイヤの耐久性に優れたゴム被覆ＲＦＩＤモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の盗難防止や、タイヤの製造管理、出荷管理、又はユーザーの手に渡った後の使用履歴管理などを目的として、メモリを内蔵したトランスポンダ（ＲＦＩＤタグ）を車両やタイヤに装着する技術の開発が盛んに行われている。多くの先行技術では、車両の内外部やタイヤの内面にトランスポンダを設置するものであるが、かかる場合には、その設置部位又は周辺における部材による電波吸収や干渉などの影響を受け、トランスポンダと通信機との交信距離が短くなり、あるいはノイズのため交信不能となるという問題がある。また、特に、タイヤ内部に設置するときなどには、走行中のタイヤの変形が大きいためトランスポンダが破損し易いといった問題もある。
【０００３】
従来、かかるトランスポンダを利用したものとして、当該トランスポンダをタイヤ内部に設置して、種々なタイヤ及び車両情報を記録し、呼び出してタイヤ及び車体の管理等に利用したり、また、それによる逐次的なタイヤ及び車体情報を駆動制御装置と連結して走行を制御するなどの先行技術は、特開２００５−１７００６５号公報に開示され、また、ウェットやドライなどの路面状態をタイヤ溝間の誘電率の変化として捕らえ、タイヤトレッドに設けられたトランスポンダの静電容量を測定することで路面状況を判断して車両の走行を制御する技術は、特開２００５−１７０２２２号公報に開示されている。
【０００４】
更に、かかるトランスポンダの破損を防止し、電波干渉による通信不良を防止するための技術として、棒状のトランスポンダをタイヤビード部に埋設することが特開２０００−１０８６２１号公報に、また、当該トランスポンダをタイヤバルブ構造体の周囲に配設された板状の磁性体上に設置することが特開２００５−９６７２６号公報に開示され、また、当該トランスポンダ自体がノイズの影響を受けないようにするため、トランスポンダとこれを取り付ける物品との間に電気抵抗率が１×１０6Ω・ｃｍ以上である電磁遮蔽板を介して設置することが特開２００２−２７１１２７号公報に開示されている。
【発明の開示】
【０００５】
本発明では、特に、ＲＦＩＤモジュールをタイヤなどに埋め込んで使用する場合に、その周囲部材（金属やゴムなど）による電波吸収や電波干渉の影響に伴う通信距離の短縮を防ぎ、また、タイヤの耐久性を損なわないようにしたゴム被覆ＲＦＩＤモジュールを提供することを目的とする。
【０００６】
本発明によれば、ジエン系ゴム１００重量部、カーボンブラック０〜５重量部及びシリカ３０〜５５重量部を含む、比誘電率が７以下でかつ動的弾性率（Ｅ′）が２〜１２ＭＰａである、０．２〜２ｍｍ厚のゴムシートで被覆したＲＦＩＤモジュール、並びにそれをタイヤショルダー部からリムフランジ接触部上位置のタイヤ内部に埋設した空気入りタイヤが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明では、ＲＦＩＤモジュールを車両やタイヤに設置する場合に、当該ＲＦＩＤが設置場所の金属やゴム物性（誘電率、透磁率、抵抗率等）の影響を受けて、通信距離が短縮され、ノイズが発生するなどの問題があり、またその長期間の使用に伴う振動、衝撃などに起因するＲＦＩＤ自体の性能劣化や、これを埋設したことに伴うタイヤ自体の耐久性劣化といった問題が生ずるので、これらの問題に対処する方策について種々模索していたところ、この度、所定量のカーボンブラックとシリカを配合した所定の比誘電率と動的弾性率を有する所定厚のゴムシートで当該ＲＦＩＤモジュールを被覆することが有効であることを見出したものである。
【０００８】
本発明のゴム被覆ＲＦＩＤモジュールは、その利用として、特に、タイヤにおけるビード部とサイド部の中間にこれを埋設して使用することが想定されている。一般的に、タイヤのビード部の動的弾性率は４〜５ＭＰaであり、サイド部の動的弾性率は５〜７ＭＰa程度である。従って、タイヤが、当該ＲＦＩＤモジュールの埋設に起因して、撓みの大きいタイヤサイド部で走行中に破壊を起こさないようにするためには、被覆ゴム組成物の動的弾性率は２〜１２ＭＰa程度であることが必要で、望ましくは４〜７ＭＰa程度とすべきものである。一方、このタイヤ部位に埋設した当該ＲＦＩＤモジュールにノイズの発生や通信距離の短縮などの電波障害を起こさせないためには、一般に、被覆ゴム組成物の比誘電率を真空中の比誘電率１に近づけることがよく、当該被覆ゴム組成物の誘電率は小さいことが望まれる。
【０００９】
本発明のゴム被覆ＲＦＩＤモジュールのトランスポンダ（ＲＦＩＤタグ）には特に限定はないが、例えば日立製μ（ミュー）チップやインターメックテクノロジーズ社製ＵＨＦ帯ＲＦＩＤタグなどを使用することができる。
【００１０】
本発明のゴム被覆ＲＦＩＤモジュールにおける被覆ゴムのベースゴムには、通常、タイヤに使用されるジエン系ゴム、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、ブチルゴムなどのジエン系ゴムが使用される。当該ベースゴムとしては、前記各ゴムを、単独で、又は二種以上をブレンドして使用することができる。
【００１１】
本発明のゴム被覆ＲＦＩＤモジュールにおける被覆ゴムに配合されるカーボンブラックとしては、例えばＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦなどのカーボンブラックを使用することができる。また、本発明のゴム被覆ＲＦＩＤモジュールにおける被覆ゴムに配合されるシリカとしては、公知の方法により得られる乾式シリカ、湿式シリカ、ゾル−ゲル法シリカ及びコロイダルシリカなどの任意のシリカを用いることができる。
【００１２】
本発明のゴム被覆ＲＦＩＤモジュールの被覆ゴムには、前記ジエン系ゴム１００重量部に対し、カーボンブラック０〜５重量部と、シリカ３０〜５５重量部、好ましくは３０〜４５重量部とを配合した被覆ゴム組成物を使用することができる。かかる特定量のカーボンブラックとシリカを配合することにより、当該ＲＦＩＤモジュールの被覆ゴムにおける比誘電率を７以下、好ましくは３〜７とすることができ、かつ２０℃下での動的弾性率（Ｅ´）を２〜１２ＭＰａ、より好ましくは４〜７ＭＰaとすることができる。また、当該ＲＦＩＤモジュールの被覆ゴムにおける厚さとしては、０．２〜２ｍｍとすることが好ましい。当該厚さが薄いと、所期の作用効果が発揮できず、逆に厚すぎても、更なる作用効果の改善が見られることはなく、かえってタイヤの耐久性の点で問題が生じるおそれがある。
【００１３】
かかる特定配合量のカーボンブラックとシリカを配合した被覆ゴム組成物でＲＦＩＤモジュールが被覆された本発明のゴム被覆ＲＦＩＤモジュールでは、その低い比誘電率のため通信時での電波障害が大幅に改善され、その通信距離を大きく伸ばすことができ、また、これを空気入りタイヤの所定部位に埋設して使用される場合には、その最適な動的弾性率のため当該タイヤの耐久性が大きく改善される。
【００１４】
本発明の上記特定の被覆ゴム組成物でトランスポンダを被覆したＲＦＩＤモジュールは、これを空気入りタイヤのショルダー部からリムフランジ接触部上位置のタイヤ内部に埋設して使用するときは、この部位が走行中の撓みも最も少なく、かつ通信状況にも好都合な位置であるため、有効に当該ゴム被覆ＲＦＩＤモジュールを利用することが可能である。
【００１５】
本発明のＲＦＩＤ被覆用ゴム組成物には、更に、通常の加硫または架橋剤、加硫または架橋促進剤、老化防止剤、充填材、可塑剤、その他一般用及びタイヤゴム用に配合されている各種配合剤を配合することができ、かかる配合剤は、一般的な方法で混練してゴム組成物とし、加硫または架橋することができる。これら配合剤の配合量も、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
【実施例】
【００１６】
以下、従来例、実施例、参考例および比較例によって本発明を更に説明するが、本発明の技術的範囲をこれらの実施例に限定するものでないことは言うまでもない。
【００１７】
試験サンプルの作製
表１に示す配合（重量部）に従って、硫黄及び加硫促進剤を除くゴム、カーボンブラック、シリカなどの各配合成分を１.７リットルの密閉式バンバリーミキサーに装填して５分間混合し、当該ゴムを混合機外に放出して室温まで冷却したマスターバッチを、再度同じバンバリーミキサーに投入し、これに硫黄と加硫促進剤を配合、混合してゴム組成物を得た。このゴム組成物を１５ｃｍ×１５ｃｍ×０．２ｃｍの金型中で、１６０℃、４０分間プレス加硫して所要の試験サンプル（ゴムシート）を作製し、以下の比誘電率（９５０ＭＨｚの誘電率）及び動的弾性率の試験に供した。
【００１８】
試験方法
１）比誘電率（９５０ＭＨｚの誘電率）：  ゴムシートを内径３ｍｍ、外径７ｍｍのドーナツ型に打ち抜き、ネットワークアナライザ（アンリツ製、ベクトルネットワークアナライザ３７３６９Ｃ）を用いて、導波管法にて比誘電率の測定を行った。
【００１９】
２）動的弾性率（Ｅ´）：  （株）東洋精機製作所製の粘弾性スペクトロメータを用いて、２０℃、初期歪：１０％、振幅：±２％、周波数：２０Ｈｚの条件で、動的弾性率を測定した。
【００２０】
試験タイヤの作製
ＲＦＩＤを、本発明のゴム組成物から作製した厚さ１、２及び３ｍｍの各ゴムシート２枚で挟み込むように被覆し、１１Ｒ２２５サイズの重荷重用タイヤのビードフィラー先端に配置し、通常の方法でタイヤを成形、加硫して試験タイヤを作製した。
【００２１】
試験方法
３）通信距離：  固定した試験タイヤに対し、ＲＦＩＤスキャナーＡＷＩＤ  ＭＲＲ  １５１０を十分に離れた位置からゆっくりと近づけ、スキャナーがＲＦＩＤの信号を最初に読み取った距離を記録した。各々のタイヤについて５回の測定を実施し、その平均値を通信距離とした。
【００２２】
４）耐久性試験／破壊の有無：  試験タイヤに８５０ｋＰａになるように空気を封入し、荷重５３．４６ｋＮ、速度３０ｋｍ／時間、操舵角なしで、室内ドラム試験を実施し、ＲＦＩＤモジュール付近の走行による破壊の有無を目視で確認した。
【００２３】
従来例、実施例１〜４、参考例１及び比較例１〜３
試験の結果を、以下の表Ｉに示す。
【００２４】
【表１】
0005146309.tif 000002
【００２５】
表Ｉの結果によれば、本発明による実施例１〜４のゴム被覆ＲＦＩＤモジュールでは、従来例及び各比較例のものに比して、タイヤの耐久性を維持したまま、格段と優れた通信距離を確保できることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
以上の通り、本発明のゴム被覆ＲＦＩＤモジュールは、空気入りタイヤの所定部位に設置して利用すれば、極めて有用である。